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Sistemas de Visión Artificial
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• Procedimiento de adquisición de imágenes, sin contacto y mediante sistemas ópticos, donde se realiza el análisis automático de las mismas.
• Método para extraer la información necesaria para controlar un proceso o actividad.
¿Qué es la visión artificial?
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¿Para qué se utiliza?
• Inspección contínua
• Inspección del 100% de los productos
• Criterios constantes
• Tiempo real
• Análisis de errores
• Errores de aspecto, color, ...
En los últimos años, los sistemas de visión artificial han evolucionado tanto tecnológicamente como en la propia filosofía del sistema de visión. Esto ha implicado cambios sustanciales en la forma de interpretar la visión como una herramienta standard para el análisis de procesos.
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¿Dónde se utiliza?
• Automoción
• Alimentación
• Sector Farmacéutico
• Electrónica
• Robótica
• Ejército
• Química
• Seguridad / Vigilancia
• Téxtil
• Envase y embalaje
• …
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¿Dónde se utiliza?
Mercados emergentes:
• Transporte / Guiado de vehículos• Identificación facial, Biometría• Industria del cine• Inspección de madera• Aplicaciones en el infrarrojo• Sistemas 3D• Aplicaciones en el rango no-visible• Aplicaciones de tráfico• Marketing• Ocio y entretenimiento• …
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¿Cuando se implementa?
• Los sistemas de visión hasta hace poco tiempo eran una apuesta por la innovación y por la calidad en el proceso de fabricación.
• En la actualidad un sistema de visión es una necesidad referente a la calidad del producto y a la reducción de costes a nivel productivo. La innovación sigue existiendo pero a un nivel de aplicación mas exigente. En muchos casos la visión viene impuesta por el cliente final.
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¿Quién los utiliza?
• El usuario típico de un sistema de visión era un experto en la materia. Tanto los sistemas de visión como sus aplicaciones estaban orientadas a un perfil muy técnico y con amplios conocimientos tanto en el hardware específico como en el proceso a controlar.
• Actualmente existen productos de visión que se pueden poner en funcionamiento por usuarios no expertos con una cierta formación respecto al producto. Los interfaces gráficos y la simplicidad en las cámaras han orientado la visión a este tipo de procesos a controlar.
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¿Cómo se solucionan las aplicaciones?• Los componentes de un sistema de visión siguen siendo los
mismos (iluminación, lente, framegrabber, cámara, software…). Las prestaciones de los componentes eran limitadas y el coste del producto de visión muy alto con respecto a las ventajas que presentaban.
• Las prestaciones tanto del hardware como del software van en progresivo aumento. Aparecen sistema compactos y sistemas LowCost que resuelven muchas de las aplicaciones actuales. Existe hardware dedicado para la visión no utilizado anteriormente que nos permite llegar a aplicaciones no tenidas en cuenta hastala fecha.
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¿Quién es INFAIMON?
PERFIL DE LA COMPAÑÍA
• 1994 Fundación de la compañía• 2003 Oficina en Aveiro (Portugal) • 2004 Oficina Madrid• 2007 Oficina en México • Más de 35 especialistas de visión
artificial a su servicio
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Productos óptimos para cada aplicación
• Fabricantes reconocidos en el mundo de la visión artificial
• Nuevos fabricantes con las tecnologías más avanzadas
• Cobertura global
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Soporte Tecnológico
• Estudios de Viabilidad – Seleccionar los mejores productos
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• Estudios de Viabilidad – Seleccionar los mejores productos• Formación técnica en Visión Artificial• Soporte de Nuestros Proveedores – “Custom Products”
Soporte Tecnológico
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• Estudios de Viabilidad – Seleccionar los mejores productos• Formación técnica en Visión Artificial• Soporte de Nuestros Proveedores – “Custom Products”• Soporte Telefónico – “Hot line”• Soporte Remoto – Web y “Point to Point”
Soporte Tecnológico
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Nuestros Clientes
• Integradores de Sistemas • Fabricantes de Maquinaria• Usuarios Finales
Más de 10.000 sistemas comercializados por INFAIMON
IluminaciónIluminación ÓpticasÓpticas CámarasCámaras Cables de conexiónCables de conexión
Frame grabbersFrame grabbers SoftwareSoftware Sistemas compactosSistemas
compactos AccessoriosAccessorios
Componentes de un sistema de visión
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Con iluminaciónIluminaciónIluminación
Objetivos: • Obtener una imagen en las mejores condiciones para un posterior análisis.• Mantener constante la intensidad y la dirección de la luz• Optimizar contraste. Separar características de la imagen del fondo
Sin iluminación
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IluminaciónIluminación
Tendencias: • Se utiliza el LED como modelo standard de Iluminación • Se emplea la iluminación de distintos colores para crear mayor contraste en imágenes monocromo.• La iluminación IR (Infrarojo) se puede emplear para reducir contraste sobre espectros de colores distintos.• Se crean formas y combinaciones específicas para aplicaciones verticales.
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Luz roja
Luz verde
ÓpticasÓpticas
¿Que es una óptica?
Una lente que proyecta la luz del exterior formando una imagen en el sensor.
Tendencias: • Se adoptan las soluciones con lentes High Resolution debido al creciente incremento en el tamaño del sensor.• Se incrementan las aplicaciones con lentes telecéntricas.• Se reduce el número de cámaras empleando lentes pericéntricas.•Se introducen las lentes multiespectrales en las aplicaciones de visión.
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Ópticas Telecéntricas:
• No provocan cambios de magnificación con los cambios de la distancia de trabajo• No existe errores de perspectiva• Baja distorsión
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ÓpticasÓpticas
ÓpticasÓpticas
Ópticas Pericéntricas
• Perspectiva lateral desde visión cenital• No necesita la utilización de espejos
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ÓpticasÓpticas
Ópticas Multiespectrales
Asociación de la longitud de onda de la transmisión / reflexión / emisión a cada uno de los píxeles de la imagen
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640 pixels, x
480
pixe
ls, z
400 nm
1000 nm
......
593
imág
enes
,
y
Visualización en 550 nm
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Ejemplo de aplicación Multiespectral
640 pixels, x
480
pixe
ls, z
400 nm
1000 nm
......
593
imág
enes
s, y
650 nm como rojo
550 nm como verde
450 nm como como azul
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Ejemplo de aplicación Multiespectral
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Ejemplo de aplicación Multiespectral
CámarasCámaras
¿Qué es una cámara?
Es un componente industrial que permite capturar la imagen proyectada en un elemento sensor y transferirla a un sistema electrónico externo (monitor, framegrabber…) según un determinado standard.
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CámarasCámaras
Tendencias: • Se incrementa de forma considerable la resolución en cámara • Se aumenta la velocidad de captura debido a la aparición de nuevos standard de transferencia digital de imagen.• Se realizan procesos en espectros fuera del visible UV, NIR, SWIR…• Utilización de cámaras 3D para resolución de aplicaciones
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Cámaras 3D
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• Iluminación laser proyectada de forma controlada con el objetivo de extraer información dimensional para
• Ideal para aplicaciones de reconstrucción 3D, ingeniería inversa, medición y posicionado
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Cámaras 3D
Cámaras de alta velocidad
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• Permiten grabar a velocidades de entre las 500 y las 50.000 imágenes por segundo
• Se utilizan para pruebas de “crash” en automoción, balística, estudios con fluidos, visualización de explosión, control de fabricación, biomecánica…
Ejemplo de aplicación: Cámara JAI AD-080 con doble sensor visible e IR
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Ejemplo de aplicación con cámara Infrarroja: Captura espectro no visible
SENSOR COLOR SENSOR IR
CablesCables
Sin darle la importancia que merece, el cableado es probablemente la principal causa de problemas técnicos.
En ocasiones dichos problemas son insalvables debido a un diseño erróneo del sistema o a problemas de ruido eléctrico.
Tendencias: • Aparecen en el mercado distintos tipos de cables y conectores con características especiales para cubrir la totalidad del mercado.• La tendencia del GigE como standard digital en la aplicaciones de visión minimiza las problemáticas con el cableado.
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Frame grabbersFrame grabbers
Tendencias: • Con la aparición de las cámaras digitales, las ventas de framegrabbers se han reducido de forma paulatina• El concepto framegrabber se asocia a las aplicaciones de alto nivel de proceso y captura• Aparecen los framegrabbers con procesado OnBoard, ideales para aplicaciones RealTime.
¿Qué es un frame grabber?
Se denomina framegrabber al dispositivo que interconexiona una cámara con un PC, digitalizando y guardando en memoria la imagen adquirida.
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SoftwareSoftwareEl software de visión se compone de una serie de
herramientas tanto de pre proceso como de proceso que analizan la imagen y extraen información de la misma según los algoritmos en los que estén basadas dichas herramientas
Tendencias: • La mayoría de las aplicaciones se pueden solucionar tanto con librerías de programación como con software basados en interface gráfico.• La elección del tipo de software depende mas de la aplicación que del usuario.• Aparecen herramientas software basadas en redes neuronales, especificar para las aplicaciones ITS o aplicaciones de seguridad de alto nivel.
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Sistemas CompactosSistemas
Compactos¿Qué es un sistema compacto?
Definimos un sistema compacto de visión como un elemento hardware con funcionamiento autónomo, que no necesita PC porque dispone de procesador integrado con capacidad de tomar decisiones donde se puede realizar una programación de forma remota y mediante el cual existe capacidad de visualizar los procesos programados.
Tendencias: • Los sistemas compactos tienden a ser cada vez mas pequeños y con mayor capacidad de proceso.• Aparecen los sistemas multi-cámara / multi-tecnología.• Surgen sistemas compactos para mercados verticales (p.e. aplicaciones 3D)
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• Verificación del encendido de los testigos luminosos y calibración de la posición de la aguja.
• Resuelto mediante herramientas de intensidad, posición y rotación
• Utilización de la iluminación de los propios testigos
Ejemplo de aplicación: Verificación de piezas en la industria del automóvil
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• Control de la forma de un caramelo y la correcta posición del palo de plástico.
• Resuelto mediante blobs y cotas
• Iluminación tipo backlight
Ejemplo de aplicación: Control de calidad de caramelos
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ESPAÑA PORTUGALBarcelona Rua de Viseu, 43Vergós, 55 3800-280 Aveiro08017 Barcelona PortugalTel . 93 252 5757 Tel. 234 312 [email protected] [email protected]
Madrid MÉXICORibera del Loira, 46 Hacienda Chintepec, 110.Col. El Jacal28042 Madrid 76180 Querétaro, Qro.Tel. 902 463 246 Tel. (442) 215 14 [email protected] [email protected]
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